链传动
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Lp a z z2 z z L p 2 0 1 ( 2 1 )2 p p 2 2 a0
Lp要圆整，最好为偶数.。 由上式可推导出实际中心距的计算公式（a要圆整）。
p z z z z z z a Lp 1 2 Lp 1 2 8 1 2 4 2 2 2
（三）、设计步骤和方法
1、z1、 z 2 和传动比 i：
1）小则外廓尺寸小，质量轻，但过小，则缺陷有：其一，传动的不均匀性 和动载荷增大；其二，链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使 铰链的磨损加剧；其三，传递的圆周力大，从而加速链轮与链条的损坏。 2）z 2 iz1 ，如 z1 大 z 2 更大，则导致：其一，传动尺寸和质量增大；其二， 因节距的增大而产生跳齿与脱链，降低链条寿命。（ z2<120 ） 3）由于链节数常取偶数，为考虑磨损均匀，小链轮取奇数，大链轮取偶数
9.5 滚子链传动设计计算
9.5.2 功率曲线图
9.5 滚子链传动设计计算
9.5.3 设计步骤和方法
（一）、链传动的已知条件为：传动的用途和工作情况，原动机的类型，需 要传递的功率，主动轮的转速，传动比以及外廓安装尺寸等。
（二）、设计计算内容：确定滚子链的型号、链节距、链节数，选择链轮的 齿数、材料、结构、绘制链轮工作图并确定传动的中心距。
第9章 链传动
§9.1 链传动的特点及应用 §9.2 传动链的结构特点 §9.3 链传动的运动特性 §9.4 链传动的受力分析 §9.5 滚子链传动的设计计算 §9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.1链传动的特点及应用
1、定义：链条、主从动链轮相啮合，通过链节与链轮轮齿的啮合来传递运 动和动力的传动装置。 2、用途分类：
推荐的润滑方式
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
传动链（套筒、滚子链、齿形链）
起重链（起重机） 输送链（运输机） 3、特点 与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低 速情况下工作。 与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动。 链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动比。 链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，以及其它不 宜采用齿轮传动的场合。
良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。 润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。 对于开式及重载低速传动，可在润滑油中加入MoS2、WS2等添加剂。 对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。 松边供油（松边承载面比压小，油易进入）。 链传动的润滑对链传动的工作能力和寿命有重要影响。必须按推荐的 方式进行润滑。
9.2 传动链的结构特点
9.2.1 滚子链的结构
1、结构组成：滚子、套筒、销轴、内链板和外链板； •内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接； •滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。 2、链条的磨损：主要发生在销轴与套筒的接触面上
传动链的结构特点1
外链板
内链板
滚子
套筒
销轴
9.2 传动链的结构特点
3、结构分类：单排与多排（承载能力大），A、B系列 滚子链有单排链、双排链、多排链。多排链的承载能力与排数成正比， 但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多一般不超过4排。 4、节距越大，承载能力越大，尺寸越大 5、链节数（常用偶数） 链节数为偶数，接头处可用开口销或弹簧卡片来固定；链节数为寄数， 接头处可用过渡链节来固定，但强度低。
9.2传动链的结构特点
9.2.3 滚子链的标准
滚子链的基本参数和尺寸
9.2传动链的结构特点
9.3 链传动的运动特性
9.3.1链传动的速度分析
链的平均速度为：
z1n1 p zn p 2 2 60 1000 60 1000 d 链条铰链A点的前进分速度 v v1 cos 1 1 cos 2 上下运动分速度 v v sin d11 sin 1 2 v
9.2 传动链的结构特点
链条的接头处的固定形式有：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用开口销固定，多用于大节距链
弹簧卡片固定，多用于小节距链
9.2 传动链的结构特点
9.2.2齿形链 1 、 定义：由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接 而组成 2、分类：圆销式、轴瓦式、滚柱式 3 、特点：（与套筒滚子链相比）传动平稳、无噪音、 承受冲击性能好、工作可靠、高速、运动精度高、价格 高等
z1 与链速关系 5、
0.6 ~ 3 m s 时 z1 17 ； 3 ~ 8 m s 时 z1 21； 8 m s 时 z1 25
6、链轮毂孔最大直径 节距与 z1 确定后，链轮的尺寸基本定出，轮毂孔的最大直径便可定出，但 须不小于安装链轮处的轴径；否则重新选参数（增大 z1 或 p ）或链轮轴。
5）由于张紧不好而有较大松边垂度的链传动，在起动、制动、反 转、突然超载或卸载情况下产生的惯性冲击所引起的动载荷
9.4 链传动的受力分析
紧边拉力与松边拉力不等
F紧 F1 Fe Fc F f
F松 F2 Fc F f
P Fe 1000 （N）
Fc q 2
Fe ——传递的有效圆周力，Fc ——链的离心力所引起的拉力，
S ca Flim n 4~8 K A F1
Sca ——链的抗拉静力强度的计算安全系数； K A ——工作情况系数； 式中： F1 ——紧边工作 n ——链的排数； Flim ——单排链的极限拉伸载荷（kN）； 拉力（kN）。
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.61 链传动的布置（1）
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
2
2
为了保证松边有一定的（安装）垂度
f (0.01 ~ 0.02) a，实际 a ' a
a (0.002 ~ 0.004) a 当中心距可调整时， 即 a ' a a ， a取大值，当中心距不 可调整时或没有张紧装置时，a 取小值。
9.5 滚子链传动设计计算
3、节距和排数 链条的工作能力、链条和链轮的尺寸由节距确定。 节距大，承载能力大，同时运动不均匀性增大；排数大，承载能力大。 排数的选择根据载荷，节距的选择根据
P0
和 n1 。
在满足承载能力的前提下，尽量选用较小节距的单排链，当在高速大功率 时，可选用小节距的多排链。
9.5 滚子链传动设计计算
4.中心距和链节数 一般中心距取a<80p，大多数情况下取a=(30~50)p 链条的长度以链节数Lp表示 L L p p
由上述分析可知，链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期 性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比 都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。
9.3 链传动的运动特性
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比 都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。 链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边 形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。 只有在 z1 z 2 即R1 R2 且传动中心距恰好为节距的整数倍时， 传动比恒为1
7、压轴力 FP
Fe 式中：
FP K Fp Fe
——链传递的有效圆周力，单位为N；
K Fp ——压轴力系数，对于水平传动K 1.15 ，对于垂直传动 K Fp 1.05 Fp
9.5 滚子链传动设计计算
8、低速链传动的静力强度计算 对于一般链轮v≤0.6m/s的链传动，主要失效形式为链条的过载拉断，因此 应进行静强度计算，即
链传动的平均传动比为： n z i 1 2 n2 z1
9.3 链传动的运动特性
1800 1800 1800 1800 , ) ( , ) ( z z z1 z1 2 2
瞬时传动比
1 R2 cos i 变量 2 R1 cos
9.3.2链传动的运动不均匀性
边垂度及传动布置方式有关）
F f ——由松边垂度所引起的悬垂拉力（悬垂拉力的大小与链条的松
9.5 滚子链传动设计计算
9.5.1 链传动的失效形式
9.5 滚子链传动设计计算
1、链的疲劳破坏 2、链条铰链的磨损：销轴与套筒间相互转动，导致铰链磨损， 链条总长伸长，链的松边垂度变化，产生动载荷，振动产生， 跳齿和脱链产生，加大噪声或销轴因磨损而断。 3、链条铰链的胶合：高速时，链节啮入时受到的冲击能量大， 销轴与套筒间油膜被破坏。 4、链条的静力拉断：低速过载时
9.6.1 链传动的布置（2）
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.6.1 链传动的布置（3）
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.6.2 链传动的张紧
1、张紧目的：为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良 和链条的振动现象，同时也为了增加链条与链轮的啮合包 角。
2、张紧方法：调整中心距、缩短链长、采用张紧轮（外侧， 靠近小链轮处）
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.6.2 链传动的张紧
弹 簧 自 动 张 紧 重 力 自 动 张 紧
托 架 自 动 张 紧
张 紧 轮 定 期 张 紧
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.6.３ 链传动的润滑
链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动 寿命的最主要因素。因而，润滑是延长链传动寿命的最有效的方法。润滑 的作用对高速重载的链传动尤为重要。
9.3 链传动的运动特性
9.3.3链传动的动载荷 1、产生原因：链传动中，链条（轮）都是做周期变速度运动，因 而造成和从动链轮相连的零件也产生周期性变速运动，从而产生 动载荷。 2、产生动载荷： 1）链条前进的加速度引起的动载荷
2）链条垂直分速度产生的动载荷
3）从动链论的角加速度引起的动载荷 4）链节与链轮啮合瞬间的相对加速度
9.5 滚子链传动设计计算
4）过大时，由于小链轮上包角小，将减少啮合齿数，因而易出现跳齿或 i 加速轮齿的磨损。链传动的传动比 i 不宜大于7，一般推荐 i =2~3.5 。 2、确定计算功率 Pca
Pca K A P
P0 Pca Kz KLK p
P0 ——特定条件下，单排链所能 P ——传递功率； K A ——工作情况系数； 传递的功率； ——小链轮齿数系数（随齿数增大而增大）；K L ——链长系 Kz K p ——多排链系数（随排数增大而增大）。 数；
Lp要圆整，最好为偶数.。 由上式可推导出实际中心距的计算公式（a要圆整）。
p z z z z z z a Lp 1 2 Lp 1 2 8 1 2 4 2 2 2
（三）、设计步骤和方法
1、z1、 z 2 和传动比 i：
1）小则外廓尺寸小，质量轻，但过小，则缺陷有：其一，传动的不均匀性 和动载荷增大；其二，链条进入和退出啮合时，链节间的相对转角增大，使 铰链的磨损加剧；其三，传递的圆周力大，从而加速链轮与链条的损坏。 2）z 2 iz1 ，如 z1 大 z 2 更大，则导致：其一，传动尺寸和质量增大；其二， 因节距的增大而产生跳齿与脱链，降低链条寿命。（ z2<120 ） 3）由于链节数常取偶数，为考虑磨损均匀，小链轮取奇数，大链轮取偶数
9.5 滚子链传动设计计算
9.5.2 功率曲线图
9.5 滚子链传动设计计算
9.5.3 设计步骤和方法
（一）、链传动的已知条件为：传动的用途和工作情况，原动机的类型，需 要传递的功率，主动轮的转速，传动比以及外廓安装尺寸等。
（二）、设计计算内容：确定滚子链的型号、链节距、链节数，选择链轮的 齿数、材料、结构、绘制链轮工作图并确定传动的中心距。
第9章 链传动
§9.1 链传动的特点及应用 §9.2 传动链的结构特点 §9.3 链传动的运动特性 §9.4 链传动的受力分析 §9.5 滚子链传动的设计计算 §9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.1链传动的特点及应用
1、定义：链条、主从动链轮相啮合，通过链节与链轮轮齿的啮合来传递运 动和动力的传动装置。 2、用途分类：
推荐的润滑方式
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
传动链（套筒、滚子链、齿形链）
起重链（起重机） 输送链（运输机） 3、特点 与带传动相比，链传动能保持准确的平均传动比，径向压轴力小，适于低 速情况下工作。 与齿轮传动相比，链传动安装精度要求较低，成本低廉，可远距离传动。 链传动的主要缺点是不能保持恒定的瞬时传动比。 链传动主要用在要求工作可靠、转速不高，且两轴相距较远，以及其它不 宜采用齿轮传动的场合。
良好的润滑可缓和冲击、减轻磨损、延长链条的使用寿命。 润滑油推荐采用牌号为：L-AN32、L-AN46、L-AN68等全损耗系统用油。 对于开式及重载低速传动，可在润滑油中加入MoS2、WS2等添加剂。 对于不便采用润滑油的场合，允许涂抹润滑脂，但应定期清洗与涂抹。 松边供油（松边承载面比压小，油易进入）。 链传动的润滑对链传动的工作能力和寿命有重要影响。必须按推荐的 方式进行润滑。
9.2 传动链的结构特点
9.2.1 滚子链的结构
1、结构组成：滚子、套筒、销轴、内链板和外链板； •内链板与套筒之间、外链板与销轴之间为过盈联接； •滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。 2、链条的磨损：主要发生在销轴与套筒的接触面上
传动链的结构特点1
外链板
内链板
滚子
套筒
销轴
9.2 传动链的结构特点
3、结构分类：单排与多排（承载能力大），A、B系列 滚子链有单排链、双排链、多排链。多排链的承载能力与排数成正比， 但由于精度的影响，各排的载荷不易均匀，故排数不宜过多一般不超过4排。 4、节距越大，承载能力越大，尺寸越大 5、链节数（常用偶数） 链节数为偶数，接头处可用开口销或弹簧卡片来固定；链节数为寄数， 接头处可用过渡链节来固定，但强度低。
9.2传动链的结构特点
9.2.3 滚子链的标准
滚子链的基本参数和尺寸
9.2传动链的结构特点
9.3 链传动的运动特性
9.3.1链传动的速度分析
链的平均速度为：
z1n1 p zn p 2 2 60 1000 60 1000 d 链条铰链A点的前进分速度 v v1 cos 1 1 cos 2 上下运动分速度 v v sin d11 sin 1 2 v
9.2 传动链的结构特点
链条的接头处的固定形式有：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用开口销固定，多用于大节距链
弹簧卡片固定，多用于小节距链
9.2 传动链的结构特点
9.2.2齿形链 1 、 定义：由一组带有两个齿的链板左右交错并列铰接 而组成 2、分类：圆销式、轴瓦式、滚柱式 3 、特点：（与套筒滚子链相比）传动平稳、无噪音、 承受冲击性能好、工作可靠、高速、运动精度高、价格 高等
z1 与链速关系 5、
0.6 ~ 3 m s 时 z1 17 ； 3 ~ 8 m s 时 z1 21； 8 m s 时 z1 25
6、链轮毂孔最大直径 节距与 z1 确定后，链轮的尺寸基本定出，轮毂孔的最大直径便可定出，但 须不小于安装链轮处的轴径；否则重新选参数（增大 z1 或 p ）或链轮轴。
5）由于张紧不好而有较大松边垂度的链传动，在起动、制动、反 转、突然超载或卸载情况下产生的惯性冲击所引起的动载荷
9.4 链传动的受力分析
紧边拉力与松边拉力不等
F紧 F1 Fe Fc F f
F松 F2 Fc F f
P Fe 1000 （N）
Fc q 2
Fe ——传递的有效圆周力，Fc ——链的离心力所引起的拉力，
S ca Flim n 4~8 K A F1
Sca ——链的抗拉静力强度的计算安全系数； K A ——工作情况系数； 式中： F1 ——紧边工作 n ——链的排数； Flim ——单排链的极限拉伸载荷（kN）； 拉力（kN）。
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.61 链传动的布置（1）
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
2
2
为了保证松边有一定的（安装）垂度
f (0.01 ~ 0.02) a，实际 a ' a
a (0.002 ~ 0.004) a 当中心距可调整时， 即 a ' a a ， a取大值，当中心距不 可调整时或没有张紧装置时，a 取小值。
9.5 滚子链传动设计计算
3、节距和排数 链条的工作能力、链条和链轮的尺寸由节距确定。 节距大，承载能力大，同时运动不均匀性增大；排数大，承载能力大。 排数的选择根据载荷，节距的选择根据
P0
和 n1 。
在满足承载能力的前提下，尽量选用较小节距的单排链，当在高速大功率 时，可选用小节距的多排链。
9.5 滚子链传动设计计算
4.中心距和链节数 一般中心距取a<80p，大多数情况下取a=(30~50)p 链条的长度以链节数Lp表示 L L p p
由上述分析可知，链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期 性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比 都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。
9.3 链传动的运动特性
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比 都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。 链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边 形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。 只有在 z1 z 2 即R1 R2 且传动中心距恰好为节距的整数倍时， 传动比恒为1
7、压轴力 FP
Fe 式中：
FP K Fp Fe
——链传递的有效圆周力，单位为N；
K Fp ——压轴力系数，对于水平传动K 1.15 ，对于垂直传动 K Fp 1.05 Fp
9.5 滚子链传动设计计算
8、低速链传动的静力强度计算 对于一般链轮v≤0.6m/s的链传动，主要失效形式为链条的过载拉断，因此 应进行静强度计算，即
链传动的平均传动比为： n z i 1 2 n2 z1
9.3 链传动的运动特性
1800 1800 1800 1800 , ) ( , ) ( z z z1 z1 2 2
瞬时传动比
1 R2 cos i 变量 2 R1 cos
9.3.2链传动的运动不均匀性
边垂度及传动布置方式有关）
F f ——由松边垂度所引起的悬垂拉力（悬垂拉力的大小与链条的松
9.5 滚子链传动设计计算
9.5.1 链传动的失效形式
9.5 滚子链传动设计计算
1、链的疲劳破坏 2、链条铰链的磨损：销轴与套筒间相互转动，导致铰链磨损， 链条总长伸长，链的松边垂度变化，产生动载荷，振动产生， 跳齿和脱链产生，加大噪声或销轴因磨损而断。 3、链条铰链的胶合：高速时，链节啮入时受到的冲击能量大， 销轴与套筒间油膜被破坏。 4、链条的静力拉断：低速过载时
9.6.1 链传动的布置（2）
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.6.1 链传动的布置（3）
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.6.2 链传动的张紧
1、张紧目的：为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良 和链条的振动现象，同时也为了增加链条与链轮的啮合包 角。
2、张紧方法：调整中心距、缩短链长、采用张紧轮（外侧， 靠近小链轮处）
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.6.2 链传动的张紧
弹 簧 自 动 张 紧 重 力 自 动 张 紧
托 架 自 动 张 紧
张 紧 轮 定 期 张 紧
9.6 链传动的布置、张紧及润滑
9.6.３ 链传动的润滑
链传动中销轴与套筒之间产生磨损，链节就会伸长，这是影响链传动 寿命的最主要因素。因而，润滑是延长链传动寿命的最有效的方法。润滑 的作用对高速重载的链传动尤为重要。
9.3 链传动的运动特性
9.3.3链传动的动载荷 1、产生原因：链传动中，链条（轮）都是做周期变速度运动，因 而造成和从动链轮相连的零件也产生周期性变速运动，从而产生 动载荷。 2、产生动载荷： 1）链条前进的加速度引起的动载荷
2）链条垂直分速度产生的动载荷
3）从动链论的角加速度引起的动载荷 4）链节与链轮啮合瞬间的相对加速度
9.5 滚子链传动设计计算
4）过大时，由于小链轮上包角小，将减少啮合齿数，因而易出现跳齿或 i 加速轮齿的磨损。链传动的传动比 i 不宜大于7，一般推荐 i =2~3.5 。 2、确定计算功率 Pca
Pca K A P
P0 Pca Kz KLK p
P0 ——特定条件下，单排链所能 P ——传递功率； K A ——工作情况系数； 传递的功率； ——小链轮齿数系数（随齿数增大而增大）；K L ——链长系 Kz K p ——多排链系数（随排数增大而增大）。 数；